redis应用 2:延时队列
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发布时间：2024-09-30 12:05
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时间：2024-09-30 16:19
熟悉 Rabbitmq 的朋友都知道，它操作复杂。发消息前需要创建 Exchange 和 Queue，并通过规则将它们绑定起来。同时，还需指定 routing-key 和控制头部信息。消费者在消费消息前，也需要进行类似的繁琐过程。尽管大多数情况下，我们的消息队列只有一组消费者，但仍然需要经历这些步骤。
Redis 的出现，为解决这一问题提供了便利。对于只有一组消费者的消息队列，使用 Redis 可以轻松实现。Redis 的消息队列并非专业的消息队列，缺乏高级特性，无法保证消息的可靠性，因此不适用于对消息可靠性要求极高的场景。
Redis 的 list（列表）数据结构常用于异步消息队列。使用 rpush/lpush 操作入队列，使用 lpop 和 rpop 来出队列。
客户端通过 pop 操作获取消息进行处理。处理完毕后，再次获取消息进行处理，如此循环。这就是作为队列消费者的客户端的生命周期。
然而，如果队列空了，客户端将陷入 pop 的死循环，不停地尝试获取消息。这不仅会浪费资源，还会导致客户端的 CPU 使用率和 Redis 的 QPS 增高。
通常，我们可以通过 sleep 来解决这个问题。让线程暂停 1 秒，以降低 CPU 使用率和 Redis 的 QPS。
然而，这种方法会导致消息延迟增大。如果有多个消费者，这个延迟会降低。但更好的解决方案是使用 blpop/brpop。
这两个指令的前缀字符 b 代表 blocking（阻塞读）。在队列没有数据时，它们会立即进入休眠状态。一旦数据到来，则立刻醒来。使用 blpop/brpop 替代 lpop/rpop，可以完美解决这个问题。
然而，这并非完美方案。如果线程一直阻塞，Redis 的客户端连接将成为闲置连接，服务器可能会主动断开连接，以减少闲置资源占用。此时，blpop/brpop 会抛出异常。
因此，在编写客户端消费者时，需要小心捕获异常，并进行重试。
上节课我们介绍了分布式锁的问题，但没有提到客户端在处理请求时加锁失败的情况。通常有三种策略来处理加锁失败：直接抛出异常、sleep 和延时队列。
延时队列可以通过 Redis 的 zset（有序列表）实现。我们将消息序列化成一个字符串作为 zset 的 value，消息的到期处理时间作为 score，然后使用多个线程轮询 zset，获取到期的任务进行处理。
Redis 的 zrem 方法是多线程多进程争抢任务的关键。通过 zrem 来决定唯一的属主。同时，要确保 handle_msg 的异常捕获，避免因个别任务处理问题导致循环异常退出。
为了优化这个逻辑，可以考虑使用 lua scripting 将 zrangebyscore 和 zrem 一起进行原子化操作，避免多个进程之间争抢任务时的浪费。
